Nestemäisen metallin 3D-tulostusta

(23.1.2017) Buffalon yliopiston Start-up yhtiön kautta isän ja pojan luoma yritys Vader Systems tarjoaa nestemäiseen metalliin perustuvaa kolmiulotteista tulostusta.

Menetelmä perustuu todella nestemäisen metallin suorasuihkutukseen. Nykyiset metallitulostimet käyttävät prosessissaan pulverimaista metallia ja sen sulattamiseen kohteessa laseria tai elektronisuihkua. Tällaisessa prosessissa, jotkut jauheen hiukkaset eivät sula, mikä jättää kohteeseen heikkoja kohtia.

Uudenlainen tulostin jäljittelee mustesuihkutulostuksesta tutua periaatetta. Se perustuu magnetohydrodynamiikan periaatteisiin eli johtavien nesteiden manipulointiin magneettikentän avulla.

Siinä metalli on sulana suljetussa kammiossa, josta se kulkeutuu keraamiseen ejektrorikammioon. Kammioon sähköpulssilla luotu magneettikenttä leviää sulaan metalliin luoden kiertävä sähkövirtoja, jotka vuorovaikuttavat magneettikentän kanssa tuottaen painetta, joka puristaa pisaran ulos ejektorisuuttimesta.

Vaderin koneessa käytetään 750 Celsius-asteeseen sulatettua alumiinia. Jatkossa on tarkoitus pystyä sulattamaan ja tulostamaan 1400 Celsius-asteista terästä.

Kalifornian UCLA yliopiston johtamassa tutkimuksessa on puolestaan havaittu, että nanohiukkaset parantavat sulamista ja jähmettymistä metallien valmistusprosesseissa.

Metallien sulaminen ja jähmettyminen ovat tärkeitä prosesseissa, joita käytetään esimerkiksi hitsauksessa mutta myös 3D-tulostuksessa.

Metallien sulatuksessa on kaksi tärkeää vyöhykettä; sulatusalue, jossa metalli muuttuu nesteeksi ja lämpövaikutusvyöhyke, joka ei sula, mutta sen mikrorakenne voi heikentyä lämmöstä.

Mitä suurempi sulamisalue on, sitä suurempi on myös läheinen lämpövaikutusalue. Kuitenkin valmistuksessa haluttaisiin päinvastaista vaikutusta ja siihen nanohiukkasten lisäys todella auttaa.

Kirja antureista ja nanotekniikasta

Reaalimaailmaa tunnustellen – Nanoteknologia ja anturit -kirjan teemana ovat nanoteknologian mahdollistamat anturitekniikat, jotka lupailevat tulevaisuudessa yhä tarkempia mittauksia ympäristöstämme ja kehostamme

Tulevaisuudessa saamme ehkä käyttöön jopa Star Trek -elokuvasta tutun Tricorder-mittauslaitteen.

Kirjassa käsitellään myös tuotantoelämän tarpeita sillä yhä vähemmällä tehonkäytöllä toimivat anturit ovat omiaan vahvasti vauhdittuvalle Internet of Things –sovelluksille.

Tutustu kirja sisällysluetteloon.

Kirjanen (68 sivua) ja sen e-kirja-versio on hankittavissa kustantajan Books on Demand kirjakauppaosiosta, erilaisista nettikirjakaupoista tai poikkeuksellisen hyvin varustetuista kirjakaupoista.


Aiemmat uutiset

Uudenlaisia lasereita (20.01.2017)
University of California San Diegon tutkijat ovat osoittaneet maailman ensimmäinen laserin, joka perustuu epätavanomaiseen aaltofysiikan ilmiöön nimeltä sidottujen..

Ilouutisia negatiivisesta resistanssista (19.01.2017)
Negatiivisen differentiaaliresistanssin (NDR) historia sisältää yli puoli vuosisataa tutkimusta, Nobelin ja useita yrityksiä käytännön sovelluksista. Nyt tämä historia..

Jäähdytystä kvanttirajoja hipoen (18.01.2017)
National Institute of Standards and Technologyn (NIST) fyysikot ovat jäähdyttäneet mekaaninen esineen pienempään lämpötilaan kuin aiemmin ajateltiin olevan mahdollista..